等速肌力训练对脑卒中偏瘫患者下肢步行能力康复影响的Meta分析*

张浩天，次仁卓玛，赵清华，孙 鑫，张 倩

(1.西藏大学医学院，拉萨 850000；2.西藏军区保障部疾病预防控制中心，拉萨 850000；3.上海市第二康复医院 201900)

脑卒中是指脑血管突然出现破裂或阻塞进而引起血液循环障碍所导致脑组织损伤的一种疾病，中医又称之为“脑中风”“半身不遂”[1]。目前，脑卒中是引起人类死亡的三大主要疾病之一，严重危害国民健康的重大慢性非传染性疾病，具有高发病率、高致残率、高致死率和高经济负担等特点，也是我国成人致死、致残的首位病因[2]。根据2008年心血管疾病趋势及决定因子监测研究显示，我国脑卒中发病率约为248.3/10万，其中70%～80%的存活者存在不同程度的运动功能障碍[3-4]。偏瘫是脑卒中患者最常见的异常疾病模式，是锥体束损害所致的中枢性瘫痪，其典型的运动表现是上肢异常屈肌模式和下肢异常伸肌模式，临床上主要表现为肌力减退、感觉异常、痉挛、肢体活动受限、自主活动能力减弱或丧失等，严重影响中老年人的日常生活质量。等速技术是一项新的肌肉功能评价和训练技术，其发展始于20世纪60年代后期，被认为是肌力测试和训练的一项革命。大量研究表明，等速肌力测试具有较好的精确性和重复性，是评估肌力的金标准[5-7]，对脑卒中偏瘫患者恢复期的康复训练具有重要意义，是增强肌力、平衡能力、改善肢体运动功能的一种有效训练方法[8-9]。本研究通过Meta分析方法，以了解等速肌力训练对脑卒中偏瘫患者下肢肌力、运动功能和平衡能力的影响，科学指导等速肌力训练在脑卒中偏瘫患者恢复期下肢步行能力康复治疗中的应用。

1 资料与方法

1.1 检索策略

计算机检索PubMed、Embase、Cochrane Library、Web of science、CNKI数据库、万方数据库、维普数据库和中国生物医学文献数据库，检索时间限制为2015年1月至2020年10月。中文检索词为“脑卒中”或“脑出血”或“脑梗死”或“卒中”或“脑血管疾病”或“脑血管病变”或“脑血栓”或“脑溢血”或“脑中风”或“高血压脑出血”或“偏瘫”和“等速肌力训练”或“等速运动”或“等速技术”或“等速训练”或“等速肌力测试”或“等速”或“肌力训练”和“随机对照”或“随机对照试验”或“随机”。英文检索词为“cerebral apoplexy”或“cerebral hemorrhage”或“cerebral infarction”或“cerebral thrombosis”或“hemiplegia”或“cerebrovascular”或“stroke”或“aplplexy”或“hypertensive cerebral hemorrhage”和“isokinetic muscle strength training”或“isokinetic motion”或“isokinetic technology”或“isokinetic movement”或“isokinetic”或“isokinetic muscle strength test”或“muscle strength training”或“isokinetic training”或“isokinetic exercise”和“randomized”或“random”或“randomized controlled trial”或“randomization”。

1.2 文献的纳入和排除标准

1.2.1纳入标准

(1)研究对象：脑卒中偏瘫患者，所有脑卒中患者诊断标准均符合1996年全国第四届脑血管学术会议修订的脑卒中诊断标准，并经过临床及CT或MRI检查以明确诊断；(2)所有患者生命体征平稳，且存在单侧下肢活动障碍，无精神障碍，认知功能正常，下肢肌力经徒手肌力评定后达3级或3级以上，Brunnstrom分期评定后达Ⅳ～Ⅴ期；(3)所有试验设计均为临床随机对照试验；(4)干预措施：试验组给予等速肌力训练联合常规康复治疗；对照组给予常规康复治疗，包括神经内科常用药物治疗和其他康复训练(如翻身训练、站起-坐下训练、肢体转移训练、步行训练、Bobath技术、Brunnstrom技术、PNF技术、Rood技术、踝泵训练、下肢关节活动度训练、关节与腹肌挤压训练和物理因子治疗)等。

1.2.2排除标准

(1)综述、会议记录、信息不全的论文；(2)未设置对照研究；(3)未能提供相关数据、数据报告不完整，导致数据无法利用；(4)重复多次发表的文章。

1.3 文献质量评价和资料提取

由2名研究人员严格按照标准筛选文献并完成数据提取，提取内容主要包括论文第一作者、发表时间、样本量(试验组与对照组)、病程等。若2人在提取过程中存在分歧，则邀请第3名研究人员参与解决，最终达成一致意见。纳入文献方法学质量评价由2名研究人员按照《Cochrane干预措施系统评价手册》所提供的标准进行文献质量评价。

1.4 结局指标

纳入Meta分析的最终结局指标主要包括膝关节屈、伸肌峰力矩，峰力矩比(F/E)，下肢运动功能评分(FMA)，平衡功能评分，起立-行走计时(TUG)测试。

1.5 统计学处理

采用RevMan5.3和Stata15.0软件进行Meta分析，对纳入研究数据采用χ2检验和I2检验进行异质性分析，当研究间同质性较好时(I2≤50%或P>0.05)使用固定效应模型分析；反之，则使用随机效应模型分析，对于连续变量采用加权均数差(MD)表示，各效应量选择95%CI，发表偏倚采用漏斗图和Egger′s检验判断；以P<0.05差异有统计学意义。

2 结 果

2.1 文献检索结果及纳入文献情况

共检索出中英文文献1 545篇，去除重复后获得文献455篇，阅读题目和摘要后获得文献1 090篇；排除与本次研究不相关的文献1 060篇后，获取全文30篇；阅读全文后排除文献13篇，最终纳入17篇文献[10-26]进行Meta分析。

2.2 纳入研究文献基本特征

本次研究纳入17篇文献，样本量总计1 277例(试验组638例，对照组639例)，所纳入研究对象为脑卒中偏瘫患者，年龄50～70岁，发病时间1～15个月，其基线具有一定可比性，详细的纳入临床研究及受试者基本信息见表1。

表1 纳入研究文献的基本特征

2.3 文献风险偏倚评价

风险偏倚评价内容包括随机序列产生、分配方案隐蔽、盲法、不完整数据、选择性报告结果和其他偏倚6个方面进行评价。纳入的17篇文献中均提及随机对照方法，2篇文献说明了随机方案的隐蔽，1篇文献进行双盲法试验，17篇文献结果数据完整，未发现选择性报告结果，无其他偏倚来源，所纳入文献研究风险相对较低，见图1。

图1 文献偏倚风险比例图及评价示意图

2.4 Meta分析结果

2.4.1膝关节屈伸肌峰力矩影响

有17篇文献[10-26]报道了等速肌力训练对脑卒中偏瘫患者膝关节屈肌峰力矩的影响，样本量共计1 277例，结果显示屈肌峰力矩各研究间存在异质性(I2=62%，P<0.001)，因此采用随机效应模型进行Meta分析，提示等速肌力训练对脑卒中偏瘫患者膝关节屈肌峰力矩改善要明显优于对照组(MD=6.83，95%CI：5.31～8.34，P<0.001)，见图2。

图2 等速肌力训练对脑卒中偏瘫患者膝关节屈肌峰力矩的Meta分析

有17篇文献[10-26]报道了等速肌力训练对脑卒中偏瘫患者膝关节伸肌峰力矩的影响，样本量共计1 277例，结果显示各研究间不存在异质性(I2=23%，P>0.05)，因此采用固定效应模型进行Meta分析，提示等速肌力训练对脑卒中偏瘫患者膝关节伸肌峰力矩改善要明显优于对照组(MD=6.92，95%CI：5.86～7.97，P<0.001)，见图3。

图3 等速肌力训练对脑卒中偏瘫患者膝关节伸肌峰力矩的Meta分析

2.4.2F/E影响

有3篇文献[12,15,22]报道了等速肌力训练对脑卒中偏瘫患者膝关节F/E的影响，样本量共计230例，结果显示各研究间不存在异质性(I2=25%，P>0.05)，因此采用固定效应模型进行分析，提示等速肌力训练对脑卒中偏瘫患者膝关节F/E改善要明显优于对照组(MD=0.08，95%CI：0.05～0.10，P<0.05)，见图4。

2.4.3FMA

有9篇文献[11,13,16,18,20,22-25]报道了使用Fugl-Meyer FMA评分对脑卒中偏瘫患者下肢运动功能进行评分，样本量共计647例，结果显示各研究间存在异质性(I2=95%，P<0.05)，因此采用随机效应模型进行Meta分析，提示等速肌力训练对脑卒中偏瘫患者FMA评分的提高与对照组相比差异有统计学意义(MD=5.44，95%CI：2.45～8.43，P<0.001)，见图5。

图5 等速肌力训练对脑卒中偏瘫患者下肢运动功能FMA评分的Meta分析

2.4.4平衡功能评分

有3篇文献[13,16,25]使用FMA平衡功能评分量表和3篇文献[20,22,24]使用Berg平衡量表对脑卒中偏瘫患者进行平衡功能评定，因此使用标准化均数差(SMD)作为效应尺度以消除各研究之间均数相差较大及单位不同对结果的影响，样本量共计473例，结果显示各研究间不存在异质性(I2=13%，P>0.05)，因此采用固定效应模型进行Meta分析，提示等速肌力训练方案对脑卒中偏瘫患者平衡功能评分的提高与对照组相比差异有统计学意义(MD=1.21，95%CI：0.99～1.43，P<0.001)，见图6。

图6 等速肌力训练对脑卒中偏瘫患者平衡功能影响的Meta分析

2.4.5TUG评分

纳入6篇文献[10,15,17,19-20,22]采用TUG评分对脑卒中偏瘫患者功能性步行能力进行评定，样本量共计453例，结果显示各研究间不存在异质性(I2=46%，P>0.05)，因此采用固定效应模型进行Meta分析，提示等速肌力训练对脑卒中偏瘫患者TUG与对照组相比有显著降低作用(MD=-0.58，95%CI：-0.85～-0.31，P<0.001)，见图7。

图7 等速肌力训练对脑卒中偏瘫患者TUG评分影响的Meta分析

2.5 发表偏倚检验

绘制等速肌力训练干预对脑卒中偏瘫患者膝关节屈、伸肌峰力矩的文献漏斗图，并进行Egger′s检验，结果提示等速肌力训练干预对脑卒中偏瘫患者膝关节屈、伸肌峰力矩的影响不存在发表偏倚(分别为P=0.18和P=0.13)，见图8。

图8 等速肌力训练对脑卒中偏瘫患者膝关节屈、伸肌峰力矩影响的漏斗图

3 讨 论

脑卒中是中老年人常见的一种脑血管疾病，该病发生后可引起患者下肢肌力减退，同时患者的步行能力和平衡功能等均会受到不同程度的影响，然而步行能力的康复训练是脑卒中偏瘫患者早期康复的重要内容之一，对于提高患者日常生活质量起到至关重要的作用[27]。脑卒中患者一旦出现下肢肌力减退、步行能力受到限制时，可极大影响患者的行走能力及日常生活质量，所以一旦确诊，需要给予科学的评估和干预措施[28-29]。运动康复疗法是脑卒中偏瘫患者恢复期步行康复方案的核心内容之一，可以有效改善患者下肢肌力、步行功能等，具有药物治疗不可替代的重要作用[30]。脑卒中偏瘫患者运动康复疗法主要是下肢肌力恢复训练，包括等长肌力训练和等张肌力训练，其目的是让偏瘫侧肢体肌力得到恢复，然而下肢进行等长肌力训练时肌肉长度保持不变，不会产生明显的关节活动；等张肌力训练时肌肉张力保持不变，但其运动速度无法控制，而等速肌力训练可以弥补等长肌力训练和等张肌力训练的不足，在进行等速肌力康复训练的过程中可以调动患者的积极性，使治疗效果达到最大化。膝关节屈伸肌等速肌力训练联合常规康复治疗不仅可以提高患者肌力和下肢步行能力，对于增强膝关节周围肌群的稳定性及平衡能力的改善有着非常重要的作用。因此本研究通过纳入相关文献进行Meta分析并做进一步阐明。

峰力矩是指关节运动过程中肌肉收缩所产生的最大力矩输出，即力矩曲线上最高点的力矩值，峰力矩具有较高的可信度和准确性，被公认为等速肌力测试的黄金指标和重要的参考值[31]。本次研究中纳入17篇文献[10-26]均采用膝关节屈、伸肌峰力矩来评价患者下肢肌力情况，结果发现与常规康复治疗相比，脑卒中偏瘫患者下肢膝关节屈、伸肌峰力矩的效应量分别提高6.83和6.92。PONTES等[5]通过纳入146例偏瘫患者进行Meta分析发现，等速肌力训练能使患者偏瘫侧膝关节伸肌变化值提高0.71，与本次研究结论相一致，但未报道屈肌的Meta分析结果。RABELO等[32]一项Meta分析研究认为等速肌力训练可以提高脑卒中偏瘫患者膝关节屈肌(腘绳肌)肌力，但没有明确给出屈肌变化量情况。膝关节F/E反映了关节活动中拮抗肌群之间的肌力平衡情况，对于判断关节稳定性有一定意义。本文纳入3篇文献进行Meta分析发现与常规康复治疗组相比，经等速运动训练后偏瘫患者F/E的变化值提高了0.08。虞重干等[33]认为健康人F/E的合理值在60%～70%。RIEMANN等[34-35]推荐，F/E比率标准是60°/s为60%～69%[40-41]，与以往研究结论类似。然而F/E随测试速度变化而变化，F/E过大或过小都会影响肌肉用力的协调性和平衡性，易造成膝关节损伤。综上所述，等速肌力训练能有效提高患者下肢肌力和F/E，这可能与等速运动特点密切相关。等速运动又称为可调节抗阻运动，是依赖于仪器的一种特殊性运动，指肢体在运动过程中肌纤维收缩导致肌肉张力增加但运动速度恒定的一种运动方式。等速肌力训练可根据恒定的角速度和顺应性变化阻力这两大特征对肌肉进行测试和训练，并根据训练需要设定固定的角速度和相应的运动模式，保证关节在运动过程中任何一点肌肉活动均承受最大阻力，产生最大力矩输出但又不会产生加速运动，被认为是肌肉功能评价和力学特征研究的最佳方式[36-38]。因此，膝关节在完成等速屈伸过程中，主动肌与拮抗肌在整个运动范围内可同时得到锻炼，下肢肌力和膝关节关节稳定性显著提高[39]。

脑卒中偏瘫患者恢复期所面临的严重问题是下肢运动功能障碍，尤其是下肢因负重的不对称性会导致患者姿势、平衡和步行功能等出现改变，严重影响患者的日常生活活动能力、独立行走能力和常规运动模式的学习[40]。本次Meta分析结果提示，等速肌力训练能够明显改善脑卒中偏瘫患者下肢FMA、平衡功能评分和TUG评分，与常规治疗相比差异有统计学意义(P<0.001)，即患者在运动、平衡、起立行走等几个方面有明显改善。有研究发现，一方面，等速肌力训练过程中可通过神经调节以促进神经自主活动，增加运动单位募集，改善运动单位的协调性，使肌力训练达到最佳训练效果；另一方面，等速肌力训练可通过生化调节增加患侧肌肉内肌糖原、线粒体酶的数量，会使训练过程中促进肌纤维增大增粗，结合神经与生化机制作用于脑卒中偏瘫患者下肢步行能力的改善，使训练效果达到最大化，进一步改善患者下肢症状，从而提高患者的日常生活质量[41]。

本次Meta分析存在一定的局限性。首先，纳入的17篇文献中有15篇是中文文献，研究人群以中国人为主，2篇英文文献所研究的人群分别是埃及人和土耳其人，可能存在语言偏倚。其次，各项研究试验设计方案的描述不够详细，并且大多数文献忽略了随机化分配方案隐蔽、盲法、病例的撤出与退出等分析，难以提供循证医学最佳证据，故可能存在原始文献方法学质量不高的缺陷，各项研究对象的脑卒中类型、偏瘫侧、病程及发病程度的不同和等速肌力设备型号、等速运动训练的角速度选择、向心收缩与离心收缩训练方案的不同、运动频率和时间不同的差异可能影响合并结果的真实性和可靠性。最后，本研究纳入的大多数文献干预时间和随访时间较短，长期的等速训练干预效果不明，所以今后应进行长时间的干预，以期观察等速肌力训练对脑卒中偏瘫患者的远期治疗效果。

综上所述，等速肌力训练对脑卒中偏瘫患者下肢步行能力康复有着积极治疗效果，在今后的研究中仍需要高质量、大样本的临床随机对照试验来进一步加以验证等速肌力训练改善脑卒中偏瘫患者的疗效。